混凝土是建筑工程的主要材料。混凝土的质量很重要。混凝土的质量影响建筑安全。建筑安全关系到人的生命。研究混凝土强度很有意义。混凝土强度与许多因素有关。水泥的品种影响强度。水泥的标号影响强度。砂石的粗细影响强度。砂石的干净程度影响强度。水的用量影响强度。搅拌的时间影响强度。养护的温度影响强度。养护的湿度影响强度。养护的时间影响强度。

实验室研究混凝土强度。实验室制作混凝土试块。试块是立方体。边长一百五十毫米。试块在标准条件下养护。标准温度是二十摄氏度。标准湿度要大于百分之九十五。养护二十八天测量强度。测量使用压力试验机。试块放在机器中间。机器向下加压。压力慢慢增加。试块出现裂缝。试块最终压碎。记录最大压力值。计算得到抗压强度。

工地现场也要测量强度。工地条件与实验室不同。工地的温度变化大。工地的湿度不稳定。工地的养护可能不标准。工地的试块强度可能偏低。我们需要对比数据。实验室数据是标准。现场数据是实际。对比两者发现差异。分析差异的原因。找到原因可以改进施工。

我们设计了一个实验。实验使用两种水泥。一种是普通硅酸盐水泥。另一种是矿渣硅酸盐水泥。两种水泥的标号相同。都是四二五号。砂子选用中砂。石子选用碎石。碎石粒径五到二十毫米。实验设计不同水灰比。水灰比是水和水泥的重量的比值。水灰比设计零点四、零点四五、零点五、零点五五、零点六。每个比例制作三组试块。一组三块试块。总共制作四十五块试块。

试块制作过程严格。水泥砂子石子先干拌。干拌要均匀。然后加入水。加水后湿拌。湿拌时间足够。拌合物装入模具。模具内壁涂脱模剂。分两层装入。每层插捣二十五次。插捣要均匀。插捣棒要插到下一层。表面抹平。覆盖塑料薄膜。二十四小时后拆模。拆模编号。放入标准养护室。养护室条件达标。温度二十摄氏度。湿度百分之九十五以上。养护到规定天数。

第七天测量一批强度。第十四天测量一批强度。第二十八天测量全部强度。测量使用同一台试验机。试验机提前校准。试块从养护室取出。表面擦干。检查外观。试块不能有缺陷。放在试验机压板中心。对准中心线。加载速度控制好。每秒零点五兆帕。均匀加载直到破坏。记录破坏时的荷载。

数据记录在表格里。表格有编号。表格有水灰比。表格有水泥种类。表格有养护天数。表格有破坏荷载。表格有抗压强度。计算抗压强度的平均值。观察数据规律。

数据规律很明显。水灰比增大强度降低。水灰比零点四强度最高。水灰比零点六强度最低。水灰比小用水少。水泥浆稠密。水泥浆与骨料粘结好。孔隙少。结构密实。强度高。水灰比大用水多。水泥浆稀。水分蒸发留下孔隙。结构疏松。强度低。

水泥品种影响强度。普通水泥早期强度高。矿渣水泥早期强度低。矿渣水泥二十八天强度增长多。普通水泥水化快。早期形成强度快。矿渣水泥水化慢。后期强度持续增长。养护时间影响强度。七天强度大约是二十八天强度的百分之六十。十四天强度大约是二十八天强度的百分之八十。二十八天强度基本稳定。后期强度增长很慢。

实验证明了理论。理论是水灰比定律。水灰比是决定强度的关键因素。水泥品种是次要因素。养护条件是重要因素。施工中要严格控制水灰比。施工中要选择合适的材料。施工中要加强养护。养护要保证湿度。养护要保证时间。夏天养护要洒水。冬天养护要保温。

现场施工存在一些问题。工人加水不准确。有时水加多了。混凝土变稀。强度达不到要求。有时水加少了。混凝土太干。浇筑不密实。强度也不够。养护经常被忽视。楼板浇筑后不覆盖。水分蒸发太快。表面出现裂缝。强度发展受影响。这些问题需要解决。

解决加水问题。使用自动计量设备。水泥水砂石都称重。电脑控制比例。比例准确。搅拌站生产混凝土。运输车运到工地。途中可能离析。浇筑前可以二次搅拌。但不能随便加水。监理人员要监督。发现加水要制止。

解决养护问题。制定养护方案。方案规定养护方法。板梁柱养护方法不同。板用覆盖塑料布的方法。梁柱用包裹麻袋的方法。定时洒水。保持表面湿润。养护时间不能少于十四天。重要部位养护二十八天。安排专人负责养护。检查养护情况。记录养护日志。

我们还在工地做了对比。同一批混凝土。一部分标准养护。一部分同条件养护。同条件养护就是放在工地旁边。经历工地同样的温度湿度。二十八天后测量强度。标准养护试块强度高。同条件养护试块强度低。温差十度强度差百分之十。湿度不足强度差百分之十五。数据说明养护的重要。

钢筋与混凝土一起工作。钢筋混凝土是常用结构。钢筋承受拉力。混凝土承受压力。两者结合发挥优势。钢筋和混凝土要粘结好。粘结力依靠摩擦力。粘结力依靠胶结力。粘结力依靠机械咬合力。混凝土强度影响粘结力。混凝土强度高粘结力强。钢筋不容易滑动。结构整体性好。

我们做了粘结力实验。钢筋埋入混凝土试块中。钢筋一端伸出。用机器拉钢筋。测量钢筋滑动的力。记录滑动的距离。混凝土强度高的试块。钢筋需要更大的力才会滑动。混凝土强度低的试块。钢筋很小的力就滑动了。这个实验证明强度的重要性。

建筑结构需要计算。计算需要强度参数。混凝土强度是基本参数。设计图纸标明强度等级。C30表示立方体抗压强度标准值三十兆帕。C40表示四十兆帕。强度等级根据建筑用途选择。楼房基础用C30。高层建筑柱子用C40。大桥桥墩用C50。不同部位不同要求。

施工必须达到设计强度。如果强度不够。柱子可能压碎。梁可能开裂。楼板可能塌陷。这是非常危险的。施工过程要层层把关。材料进场要检验。水泥要有合格证。砂石要筛分析。混凝土搅拌要检查坍落度。坍落度表示流动性。流动性影响浇筑质量。试块制作要真实。试块要现场制作。不能另外做假试块。试块送实验室压。报告出来看数据。数据合格才能继续施工。

我们研究了强度不足的补救办法。强度差一点可以加固。加固方法很多。柱子包钢。柱子外面贴钢板。钢板用胶粘住。用螺栓拧紧。柱子变粗了。承载力提高了。梁可以粘碳纤维。碳纤维布很轻。碳纤维布强度很高。用胶粘在梁的底面。梁的抗弯能力提高了。这些方法有用。但是要花钱。最好一次做好。

混凝土技术不断发展。现在有高强度混凝土。强度达到一百兆帕。用于超高层建筑。现在有自密实混凝土。自己流动填满模板。不用振捣。现在有纤维混凝土。掺入钢纤维或塑料纤维。裂缝变少。韧性变好。这些新材料新技术。需要我们去学习。我们的研究是基础。基础打好才能学新的。

实验有很多细节。试块尺寸要准。模具要检查。变形模具不能用。拌合要均匀。装模要插捣密实。养护室湿度要保持。试验机要定期检定。数据要真实记录。数据不能修改。数据分析要客观。规律要总结。结论要明确。

这篇论文的内容就是这些。研究围绕混凝土强度。实验分析影响因素。提出施工控制方法。强调养护的重要性。介绍质量补救措施。展望新材料发展。研究工作很平凡。研究工作很有必要。一砖一瓦关系安全。一丝一毫不能马虎。这是土木工程师的责任。